BÀI tập lớn THIẾT kế tối ưu THIẾT kế THÀNH PHẦN hạt tối ưu TRONG bê TÔNG NHỰA các LOẠI THEO QUY TRÌNH THIẾT kế bê TÔNG NHỰA VIỆT NAM 22TC249 98
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (122.37 KB, 10 trang )
TRặèNG AI HOĩC GIAO THNG VN TAI
KHOA SAU AI HOĩC
----------------------
BAèI TP LẽN
MN HOĩC : THIT K TI ặU
Hoỹc vión : NGUYN NGOĩC THAO
Lồùp : Cao hoỹc Xỏy dổỷng cọng trỗnh giao thọng Khoaù 9
Thỏửy giaùo hổồùng dỏựn : PGS.TS NGUYN VIT TRUNG
_____________________________________________________________________________________
Haỡ nọỹi , thaùng 9 nm 2003
BAèI TP LẽN
MN HOĩC : THIT K TI ặU
Hoỹc vión : Nguyóựn Ngoỹc Thaớo
Lồùp : Cao hoỹc Xỏy dổỷng cọng trỗnh giao thọng Khoaù 9
Thỏửy giaùo hổồùng dỏựn : PGS.TS Nguyóựn Vióỳt Trung
Bi toạn : Thiãút kãú thnh pháưn hảt täúi ỉu trong Bã täng nhỉûa
cạc loải theo quy trçnh thiãút kãú BTN Viãût Nam 22TCN 249-98
PHÁƯN I : MỦC TIÃU CA BI TOẠN
Trong l thuút thiãút kãú thnh pháưn hảt ca Bã täng nhỉûa
hiãûn nay : Phỉång phạp tênh toạn hm lỉåüng cạc loải váût liãûu tham
gia vo häùn håüp cáúp phäúi BTN háưu hãút dỉûa trãn cå såí cạc loải
váût liãûu khoạng âạ , cạt âãưu â âảt âỉåüc tiãu chøn nháút âënh
vãư thnh pháưn hảt . Viãûc phäúi håüp cạc thnh pháưn cäút liãûu cọ
thãø tênh toạn bàòng cạc phẹp tênh thäng thỉåìng .
Tuy nhiãn , hiãûn nay viãûc khai thạc v cung cáúp cạc loải váût
liãûu khoạng dng cho xáy dỉûng nọi chung háưu hãút âãưu chỉa âảt
âỉåüc cạc chè tiãu u cáưu . Trong âọ chè tiãu vãư thnh pháưn hảt
thỉåìng l khäng âảt u cáưu cáưn phi tiãún hnh sng v phán
loải lải dáùn âãún täún thåìi gian , cäng sỉïc dáùn âãún giạ thnh váût
liãûu tàng cao . Màût khạc , cọ mäüt säú cäng trçnh , dỉû ạn xáy dỉûng
cọ khäúi lỉåüng cäng viãûc cáưn hon thnh ráút låïn , u cáưu tiãún âäü
gáúp rụt , viãûc cung cáúp váût liãûu bë hản chãú do phi tiãún hnh
sng phán loải
1.
2.
3.
4.
Mủc tiãu bi toạn âàût ra nhàòm :
Trong mäüt säú cäng trçnh cọ âiãưu kiãûn âàûc biãût bë hản chãú vãư
ngưn cung cáúp váût liãûu khoạng , cọ thãø sỉí dủng cạc váût liãûu
áúy âãø dng cho sn xút BTN cho cäng trçnh m váùn âm bo
cạc u cáưu k thût .
Âm bo tiãún âäü thi cäng do b båït kháu tuøn chn lải váût
liãûu .
Gim giạ thnh váût liãûu âáưu vo .
Giạ thnh mäüt táún BTN âỉåüc thiãút kãú l nh nháút do cáúp phäúi
thnh pháưn hảt thiãút kãú theo bi toạn täúi ỉu .
Nhỉ váûy kãút qu cúi cng l gim giạ thnh cäng trçnh , tiãút
kiãûm cho ngán sạch , náng cao hiãûu qu âáưu tỉ , nhỉng váùn âm
bo cạc u cáưu k thût .
PHÁƯN II : GIÅÏI THIÃÛU NÄÜI DUNG BI TOẠN
Bi toạn khäng âàût ra ton bäü quy trçnh thiãút kãú hon chènh
mäüt thnh pháưn häùn håüp BTN bao gäưm : Kiãøm tra cạc chè tiãu cå
l ca cạc cäút liãûu , bäüt âạ , nhỉûa âỉåìng , cạc phủ gia nãúu cọ
… ; Quy trçnh thiãút kãú cáúp phäúi , chãú tảo máùu , thỉí máùu , cäng bäú
kãút qu âãø sn xút , quy trçnh thi cäng thỉí nghiãûm , thê nghiãûm
máùu thỉûc tãú âãø cọ quy trçnh thi cäng âải tr .
Do mủc tiãu nhỉ â nọi åí trãn , bi toạn chè âi sáu vo phỉång
phạp thiãút kãú thnh pháưn cáúp phäúi häùn håüp ( khäng âãư cáûp âãún
lỉåüng bitum ) âm bo theo u cáưu thnh pháưn cáúp phäúi ca tiãu
chøn Viãût Nam 22TCN 249-98
1. u cáưu thiãút kãú :
Ta cọ cạc säú liãûu thnh pháưn hảt ca cạc loải váût liãûu
âáưu vo âãø chãú tảo BTN gäưm âạ dàm cạc loải , cạt , bäüt
khoạng ( thỉåìng l säú liãûu âạ xay chỉa âụng quy cạch hồûc cạt
tỉû nhiãn cọ thnh pháưn hảt khäng âm bo theo cạc tiãu chøn
phán loải âạ , cạt ) .
Cạc säú liãûu vãư giạ c cạc loải váût liãûu , chè tiãu trng
lỉåüng thãø têch âãø quy âäøi giạ trë táún / m3
u cáưu thiãút kãú : thiãút kãú t lãû phäúi håüp cạc loải váût liãûu
âãø cọ cáúp phäúi häùn håüp tho mn u cáưu thnh pháưn hảt ca
loải BTN u cáưu no âọ . Màût khạc giạ thnh cho mäüt táún váût
liãûu cáúp phäúi häùn håüp thä ( chỉa träün nhỉûa )l nh nháút .
2. Mä hçnh bi toạn v thût toạn :
Âàût cạc áøn säú l x1,x2,x3,x4,x5 … tỉång ỉïng våïi t lãû ca
tỉìng loải váût liãûu trong häùn håüp cáúp phäúi BTN ( âạ 10x20 , âạ
10x15,âạ 5x10, âạ mảt …, cạt , bäüt khoạng ).
Hm lỉåüng lt sng ca tỉïng loải váût liãûu ỉång ỉïng våïi
cạc cåỵ sng l : a11,a12,a13,a14….ca loải váût liãûu thỉï 1 ;
a21,a22,a23,a24… ca loải váût liãûu thỉï hai
Bng cáúp phäúi thnh pháưn hảt u cáưu theo quy trçnh : giåïi
hản tỉång ỉïng våïi tỉìng cåỵ sng : b1t , b1d ; b2t , b2d …
Gi cạc âån giạ tỉång ỉïng våïi cạc loải váût liãûu l
g1,g2,g3,g4,g5 …
Trng lỉåüng thãø têch cạc loải váût liãûu tỉång ỉïng l :
γ1 ,γ2 ,γ3 ,γ4 ,γ5 …
Haỡm muỷc tióu Z = xi / i * gi min
Caùc õióửu kióỷn :
xi*aij >= bid
xi*aij <= bit
xi = 100%
m%< xi*< n% ( haỡm lổồỹng khọỳng chóỳ cuớa bọỹt õaù )
Duỡng caùc phổồng phaùp toaùn hoỹc õóứ tỗm ra caùc nghióỷm sọỳ .
Kóỳt quaớ baỡi toaùn tỗm õổồỹc tyớ lóỷ phọỳi trọỹn tọỳi ổu coù giaù
thaỡnh nhoớ nhỏỳt .
PHệN III : S ệ THUT TOAẽN
1.Nhỏỷp sọỳ lióỷu õỏửu vaỡo :
Duỡng baớng tờnh Excel , sheet nhỏỷp sọỳ lióỷu nhỏỷp :
- Baớng sọỳ lióỷu thaỡnh phỏửn haỷt caùc loaỷi vỏỷt lióỷu õỏửu vaỡo .
Kióứm tra sồ bọỹ vióỷcnhỏỷp sọỳ lióỷu theo õióửu kióỷn aij < aij+1 . Thọng baùo
ngay trón cọỹt bón caỷnh
Baớ
ng sọỳlióỷ
u thaỡ
nh phỏử
n haỷ
t cuớ
a caù
c loaỷ
i vỏỷ
t lióỷ
u khoaù
ng
Duỡ
ng õóứchóỳtaỷo bó tọng aù
t phan
Vỏỷt lióỷu khoaù
ng
thọng
Lổồỹng loỹt qua saỡ
ng , % ồớcồớhaỷt , mm
20
15
10
5
2.5 1.25 0.63 0.32 0.14 0.07
baù
o
aùdm 10x20
100
95
57
14
12
OK
aùdm 10x15
100 100
45
9
6
5
aùdm 5x10
100 100 100
32
15
6
4
aùmaỷt
100 100 100 100
65
26
7
3
Caù
t vaỡ
ng
100 100 100 100
95
79
68
60
20
3
OK
Bọỹt khoaù
ng
100 100 100 100 100 100 100
92
84
75
OK
OK
OK
OK
- Baớng sọỳ lióỷu thaỡnh phỏửn haỷt yóu cỏửu cuớa họựn hồỹp BTN
yóu cỏửu .
Thaỡ
nh phỏử
n haỷ
t yóu cỏử
u cuớ
a họự
n hồỹ
p bó tọng atphan noù
ng vaỡỏứ
m
Theo Tióu chuỏứ
n Vióỷt Nam 22TCN 249-98
Daỷng vaỡloaỷihọự
n hồỹp
Haỷt nhoớloaỷiA
Lổồỹng
Lổồỹng loỹt qua saỡ
ng , % ồớcồớhaỷt , mm
20
5
2.5 1.25 0.63 0.32 0.14 0.07 bitum%
35
24
17
12
9
6
4
5
100 100 100
50
38
28
20
15
11
10
6
80
65
38
28
20
14
9
6
5.5
100 100 100
80
52
39
29
22
16
12
6.5
80
65
52
39
29
20
12
8
6
100 100 100
80
66
53
40
28
20
14
7
95
68
45
28
18
11
8
7
100
83
67
50
35
24
16
9
95
74
53
37
27
17
10
7
100
93
86
75
55
33
16
9
60
35
28
22
18
14
8
4
5
( TP haỷt khọng lión tuỷc ) 100 100 100
50
50
50
50
28
15
10
6
Haỷt nhoớloaỷiB
70
50
40
34
27
20
14
6
5.5
100 100 100
65
65
65
65
40
23
12
7
Haỷt nhoớloaỷiB
Haỷt nhoớloaỷiC
95
95
78
10
60
( TP haỷt lión tuỷc )
95
15
85
88
BT loaỷiD
BT loaỷiE
Haỷt nhoớloaỷiA
95
95
78
85
- Raỡng buọỹc vóử tyớ lóỷ haỡm lổồỹng bọỹt khoaùng
Loaỷi vỏỷt lióỷu
Bọỹt khoaùng
Haỡm lổồỹng tọỳi thióứu
6%
Haỡm lổồỹng tọỳi õa
10%
- Baớng giaù , troỹng lổồỹng õồn vở cuớa caùc loaỷi vỏỷt lióỷu õỏửu
vaỡo .
Trg lổồỹng
ồn giaùvỏỷt lióỷu ( /m3 ; /tỏỳn )
Vỏỷt lióỷu khoaù
ng
QuyùI
QuyùII
QuyùIII
TT(T/m3)
QuyùIV
aùdm 10x20
120,000
124,000
122,000
125,000
1.55
aùdm 10x15
140,000
140,000
135,000
135,000
1.54
aùdm 5x10
145,000
145,000
140,000
140,000
1.59
aùmaỷt
80,000
80,000
85,000
85,000
1.52
Caù
t vaỡ
ng
65,000
65,000
70,000
70,000
1.38
Bọỹt khoaù
ng
600,000
600,000
620,000
620,000
1.46
2. Caùch tờnh vaỡ thuỏỷt toaùn :
Tờnh toaùn trón Excel , sheet Bang tinh
- Truy xuỏỳt sọỳ lióỷu thaỡnh phỏửn haỷt caùc loaỷi vỏỷt lióỷu cỏửn õổa
vaỡo tờnh toaùn tổỡ sheet nhỏỷp sọỳ lióỷu
BANG THAè
NH PHệ
N HA
T DUè
NG CHO THI
T K
LOA
I B TNG NHặ
A NOẽ
NG HA
T MậN LOA
IA
Vỏỷ
t lióỷ
u khoaù
ng
Lổồỹ
ng loỹ
t qua saỡ
ng , % ồớcồớhaỷ
t , mm
20
15
10
5
2.5
1.25
0.63
0.315
0.14
0.07
aùdm 10x15
100
100
45
9
6
5
0
0
0
0
aùdm 5x10
100
100
100
32
15
6
4
0
0
0
aùmaỷ
t
100
100
100
100
65
26
7
3
0
0
Caù
t vaỡ
ng
100
100
100
100
95
79
68
60
20
3
Bọỹ
t khoaù
ng
100
100
100
100
100
100
100
92
84
75
95
78
60
35
24
17
12
9
6
4
100
100
100
50
38
28
20
15
11
10
Yóu cỏử
u họự
n hồỹ
p
theo 22TCN249-98
- Lỏỷp caùc haỡm , cọng thổùc tờnh toaùn :
Haỡm muỷc tióu Z = xi / i * gi min
Caùc õióửu kióỷn :
xi*aij >= bid
xi*aij <= bit
xi = 100%
m%< xi*< n% ( haỡm lổồỹng khọỳng chóỳ cuớa bọỹt õaù )
Caùc ỏứn sọỳ cỏửn tỗm x1 , x2 ,x3 , x4 , x5
óứ giaới ra haỡm muỷc tióu trón duỡng haỡm Solver cuớa Excel nhổ
sau :
+ Nhỏỷp haỡm muỷc tióu vaỡo ọ Target cell
+ Choỹn vuỡng hióứn thở caùc giaù trở ỏứn sọỳ xi trong vuỡng changing
cell
+ Nhỏỷp caùc cọng thổùc tờnh xi*aij trong tổỡng cell duỡng õóứ laỡm
õióửu kióỷn
+ Cho chaỷy haỡm solver :
Lión kóỳt target cell taỷi õởa chố õỷt haỡm muỷc tióu
Equal to : choỹn min
By changing cell : choỹn vuỡng hióứn thở caùc giaù trở ỏứn
sọỳ xi
Subject to the constraints : tuỏn theo caùc õióửu kióỷn cuớa
baỡi toaùn
Kióứm tra laỷi caùc tham sọỳ : Kóỳt quaớ xuỏỳt hióỷn
+ Kióứm tra kóỳt quaớ phọỳi hồỹp vồùi yóu cỏửu thaỡnh phỏửn haỷt
cuớa họựn hồỹp
Duỡng lóỷnh IF vaỡ AND õóứ kióứm tra
Tyớlóỷphọỳihồỹp caù
c loaỷivỏỷt lióỷu khoaù
ng , %
100.00%
100%
aùdm 10x15
40.03%
aùdm 5x10
23.54%
aùmaỷt
25.64%
Caù
t vaỡ
ng
4.80%
Bọỹt khoaù
ng
6.00%
Kóỳt quaớphọỳihồỹp
100.00 100.00
Giaùthaỡ
nh họự
n hồỹp
77.98
47.57
33.16
19.87
12.00
9.17
6.00
4.64
109,784
( ọử
ng / tỏỳn )
Kióứ
m tra thaỡ
nh phỏử
n
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
OK
Kiãøm tra nháûp säú
liãûu
( sheet 1 )
Cọ nghiãûm
Chỉång trçnh tênh Solver
( sheet 2 )
Tênh ra kãút qu
( sheet 2)
Kiãøm tra lải cạc âiãưu kiãûn
bi toạn
Kiãøm tra lải chỉång trçnh
Thäng bạo khäng âảt u
cáưu
Thäng bạo âảt u cáưu
Kiãøm tra lải cạc âiãưu kiãûn
bi toạn
Link
Nháûp säú liãûu
( cạc tiãu chøn, bng
tra)
( sheet
1) hm
Xáy dỉûng
cạc
rng büc ,
hm mủc tiãu
( sheet 2 )
Thäng bạo säú liãu khäng sỉí dủng âỉåüc , âiãưu
chènh lải
SÅ ÂÄƯ KHÄÚI CA BI TOẠN CỌ THÃØ BIÃØU DIÃÙN NHỈ SAU :
Vä nghiãûm
Xút kãút qu ra mn hçnh , mạy in theo máùu chøn
( sheet 3)
PHÁƯN IV : XT SÄÚ LIÃÛU BẠO CẠO
Säú liãûu xút ra lm cå såí cho cạc bỉåïc thê nghiãûm tiãúp theo
âãø hon chènh mäüt quy trçnh thiãút kãú BTN . Vç váûy chè cáưn xút ra
bng kãút qu thiãút kãú thnh pháưn hảt trong häùn håüp BTN . Trong
bng tênh Excel chn sheet “Xút säú liãûu “âãø link cạc kãút qu â
tênh toạn tỉì sheet “Bng tênh “sang . Thiãút kãú máùu chøn cho mạy
in thỉåìng dng v cåí giáúy A4 âãø sỉí dủng chung cho ton cå quan .
Vê dủ :
BA
NG KT
QUA
THI
T K
THAè
NH PHệ
N HA
T
TRONG H
N HĩP BTNG NHặ
A NOẽ
NG HA
T MậN LOA
IA
Lổồỹ
ng loỹ
t qua saỡ
ng , % ồớcồớhaỷ
t , mm
Vỏỷ
t lióỷ
u khoaù
ng
20
15
10
5
2.5
1.25
aùdm 10x15
100
100
45
9
6
5
0
aùdm 5x10
100
100
100
32
15
6
aùmaỷ
t
100
100
100
100
65
26
Caù
t vaỡ
ng
100
100
100
100
95
Bọỹ
t khoaù
ng
100
100
100
100
Yóu cỏử
u họự
n hồỹ
p
theo 22TCN249-98
0.63 0.315
0.14
0.07
0
0
0
4
0
0
0
7
3
0
0
79
68
60
20
3
100
100
100
92
84
75
95
78
60
35
24
17
12
9
6
4
100
100
100
50
38
28
20
15
11
10
Kóỳ
t quaớphọỳ
i hồỹ
p theo tyớlóỷchoỹ
n
Tyớlóỷphọỳ
i hồỹ
p
aùdm 10x15
40
40
18
aùdm 5x10
24
24
24
aùmaỷ
t
26
26
26
Caù
t vaỡ
ng
5
5
5
Bọỹ
t khoaù
ng
6
6
100
100
Thaỡ
nh phỏử
n họự
n hồỹ
p
4
2
2
0
0
0
0
40.03%
8
4
1
1
0
0
0
23.54%
26
17
7
2
1
0
0
25.64%
5
5
4
3
3
1
0
4.80%
6
6
6
6
6
6
5
5
6.00%
78
48
33
20
12
9
6
5
õaợchoỹ
n
Haỡnọỹ
i , ngaỡ
y
Ngổồỡ
i tờnh
Trổồớ
ng Phoỡ
ng
thaù
ng 9 nm 2003
Cọng ty Tổ vỏỳ
n XDCT Giao Thọng
Giaù
m ọỳ
c
Nguyóự
n Ngoỹ
c Thaớ
o
Nguyóự
n Vn A
Nguyóự
n Vn B
100
90
80
BIỉU ệ THAèNH PHệN HAT THIT K
70
60
Giồù
i haỷ
n trón
50
Giồù
i haỷ
n dổồù
i
40
ổồỡ
ng cong thióỳ
t kóỳ
30
20
10
0.07
0.14
0.315
0.63
1.25
2.5
5
10
15
20
0
Sau khi coù kóỳt quaớ thờ nghióỷm vồùi caùc haỡm lổồỹng nhổỷa
õổồỡng khaùc nhau vaỡ choỹn ra thaỡnh phỏửn thióỳt kóỳ tọỳi ổu cho mọỹt
loaỷi BTN naỡo õoù , Bióứu mỏựu vaỡ caùc thọng sọỳ thióỳt kóỳ õổồỹc in ra
theo quy õởnh chung cuớa ngaỡnh .
2003
Haỡ nọỹi , ngaỡy 25 thaùng 9 nm
Hoỹc vión
Nguyóựn Ngoỹc Thaớo
